特許 6768952 バックライト発光ダイオードの配置方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6768952

(24)【登録日】2020年9月25日

(45)【発行日】2020年10月14日

(54)【発明の名称】バックライト発光ダイオードの配置方法

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20201005BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20201005BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20201005BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 444

   G02F1/13357

   F21Y115:10

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2019-524504(P2019-524504)

(86)(22)【出願日】2017年9月15日

(65)【公表番号】特表2019-523542(P2019-523542A)

(43)【公表日】2019年8月22日

(86)【国際出願番号】CN2017101892

(87)【国際公開番号】WO2018188265

(87)【国際公開日】20181018

【審査請求日】2019年1月18日

(31)【優先権主張番号】201710230879.2

(32)【優先日】2017年4月11日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】519019735

【氏名又は名称】鞠 君

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100148633

【弁理士】

【氏名又は名称】桜田 圭

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(72)【発明者】

【氏名】鞠 君

(72)【発明者】

【氏名】蒋 錚艶

(72)【発明者】

【氏名】黄 亜鳴

【審査官】 大橋 俊之

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０２４４９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−２６７７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１１２１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バックライト発光領域の面積に基づいて、バックライト発光ダイオード（１０１）の数Ｚを決定するステップ１と、
前記バックライト発光領域を、横方向に、対称な左区画（１０２）と右区画（１０３）とに分け、
前記左区画（１０２）と前記右区画（１０３）のそれぞれを横方向にＺ／２個の領域に分け、
前記バックライト発光領域の横幅をＸとし、前記左区画（１０２）の左端の前記領域と前記右区画（１０３）の右端の前記領域の横幅をＡとし、前記左区画（１０２）の右端の前記領域と右区画（１０３）の左端の前記領域の横幅をＦとし、ＡとＦとの比率をＱ％とした場合に、Ａ＝Ｑ％×ＦおよびＡ＋Ｆ＝（Ｘ／Ｚ）×２からＡとＦとを求める、ステップ２と、
求められたＡとＦと、決定されたＺとから、前記左区画（１０２）と前記右区画（１０３）の分けられた前記領域の横幅を広くする値として、（Ｆ―Ａ）／（（Ｚ／２）―１）を求め、
前記左区画（１０２）の前記左端の領域から前記右端の領域において、左側に隣接する前記領域よりも（Ｆ―Ａ）／（（Ｚ／２）―１）分、広くなるように、前記左区画（１０２）の前記左端の領域と前記右端の領域との間の前記領域の横幅を求め、
前記右区画（１０３）の前記右端の領域から前記左端の領域において、右側に隣接する前記領域よりも（Ｆ―Ａ）／（（Ｚ／２）―１）分、広くなるように、前記右区画（１０３）の前記右端の領域と前記左端の領域との間の前記領域の横幅を求める、ステップ３と、
前記バックライト発光ダイオード（１０１）の配置位置を、前記左区画（１０２）と前記右区画（１０３）の前記領域のそれぞれにおける、横方向の中心位置に設定する、ステップ４と、
を含むことを特徴とするバックライト発光ダイオードの配置方法。

【請求項2】

Ｑ％が７５％である、
ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト発光ダイオードの配置方法。

【請求項3】

前記ステップ４により設定された前記バックライト発光ダイオード（１０１）の配置位置から、前記バックライト発光領域の左端と前記左区画（１０２）の前記左端の領域に配置される前記バックライト発光ダイオード（１０１）との距離と、隣接する前記バックライト発光ダイオード（１０１）の間の間隔と、前記バックライト発光領域の右端と前記右区画（１０３）の前記右端の領域に配置される前記バックライト発光ダイオード（１０１）との距離と、を求め、
求められた前記バックライト発光領域の左端と前記左区画（１０２）の前記左端の領域に配置されるバックライト発光ダイオード（１０１）との距離を表す線分と、求められた前記隣接するバックライト発光ダイオード（１０１）の間の間隔を表す線分と、求められた前記バックライト発光領域の右端と前記右区画（１０３）の前記右端の領域に配置されるバックライト発光ダイオード（１０１）との距離を表す線分とを、前記バックライト発光領域の左端側から順に始点を揃えて等間隔に並べ、該並べられた線分の終点を結ぶ線分を描いてステップ図を作成する、ステップ５を含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のバックライト発光ダイオードの配置方法。

【請求項4】

前記ステップ５より描かれた前記終点を結ぶ線分において、前記バックライト発光領域の左端と前記左区画（１０２）の前記左端の領域に配置されるバックライト発光ダイオード（１０１）との距離を表す線分の終点から延びる線分と、前記バックライト発光領域の右端と前記右区画（１０３）の前記右端の領域に配置されるバックライト発光ダイオード（１０１）との距離を表す線分の終点から延びる線分とが、夾角（１０４）を形成する、
ことを特徴とする請求項３に記載のバックライト発光ダイオードの配置方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光ダイオードの技術分野に関し、具体的には、バックライト発光ダイオードの輝度分布を均一にするバックライト発光ダイオードの配置方法に関する。

【背景技術】

【0002】

発光ダイオードは拡張性に優れ、輝度が高く、寿命が長く、省エネルギーなどの利点があるため、発光ダイオードのスクリーンは広く使われている。現在、バックライトの光源として発光ダイオードを採用する場合、発光ダイオードの配置を簡単に区分しただけで、狙いを持って配置しておらず、隣接する区画間の光クロストークを考慮していないか、あまり考慮していないため、表示効果が低下するという問題がある。従来の配置では、バックライト発光領域の面積に対して、バックライト発光ダイオードの数によって、バックライト発光ダイオードごとの面積を均等に分配し、バックライト発光ダイオードは分配された領域の中央に設置される。このような平均分配の配置方法は、輝度分布を均一にすることができるように見えるが、実際に隣接する区画の間の光クロストークを考慮しておらず、実際に使用すると中間部分がエッジ部分より明るくなり、輝度分布が不均一になる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、上記の技術的課題を解決するために、バックライト発光ダイオードの輝度分布を均一にするバックライト発光ダイオードの配置方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上記の技術的目的を達成するために、また、上記の技術的要求を達成するために、本発明で採用する技術的手段は、バックライト発光ダイオードの配置方法である。
バックライト発光ダイオードの配置方法は、
バックライト発光ダイオードの数Ｚを決定するステップ１と、
Ｙ×Ａ＝Ｙ×Ｆ×Ｑ％、Ａ＝Ｑ％×ＦおよびＡ＋Ｆ＝（Ｘ／Ｚ）×２を含む間隔計算式に基づいて、前記バックライト発光ダイオードの分布領域を決定するステップ２と、
前記ステップ２において得られたＡの値とＦの値から、中間領域Ｂと中間領域Ｃと中間領域Ｄと中間領域Ｅの分布寸法を計算するステップ３と、
前記バックライト発光ダイオードの具体的な配置位置を算出するステップ４と、
ステップ図を描くステップ５と、
を含むことを特徴とする。

【0005】

本発明の好ましい実施の形態によれば、前記ステップ１では、バックライト発光領域の面積に基づいて、前記バックライト発光ダイオードの前記数Ｚを決定する。

【0006】

本発明の好ましい実施の形態によれば、前記バックライト発光領域の前記面積は、Ｘ×Ｙである。

【0007】

本発明の好ましい実施の形態によれば、前記数Ｚは１〜１０００個である。

【0008】

本発明の好ましい実施の形態によれば、前記ステップ２では、Ｘを左区画と右区画に分け、前記左区画と前記右区画は対称である。

【0009】

本発明の好ましい実施の形態によれば、前記ステップ２では、Ｙはバックライト発光領域の縦幅で、Ｘはバックライト発光領域の横幅であり、
Ａは左区画における第１パーティションの横幅、または右区画における最後のパーティションの横幅であり、
Ｆは、前記左区画における最後のパーティションの横幅、または前記右区画における第１パーティションの横幅であり、
Ｑ％は７５％である。

【0010】

本発明の好ましい実施の形態によれば、前記ステップ５では、前記ステップ図は、左区分の第１パーティションから最後のパーティションに向かって次第に広くなり、前記左区画は右区画と夾角を形成する。

【0011】

本発明の好ましい実施の形態によれば、前記ステップ３では、Ａの値とＦの値から、（Ｆ―Ａ）／（（Ｚ／２）―１）をＡとＦの間において徐々に広くなる平均値として、前記中間領域Ｂと前記中間領域Ｃと前記中間領域Ｄと前記中間領域Ｅの分布寸法を計算する。

【0012】

本発明の好ましい実施の形態によれば、前記ステップ３では、ＢはＡ＋平均値で、ＣはＢ＋平均値で、ＤはＣ＋平均値で、ＥはＤ＋平均値である。

【0013】

本発明の好ましい実施の形態によれば、前記ステップ４では、前記バックライト発光ダイオードの位置を対応するパーティションの横方向の中心位置に設定し、前記ステップ２と前記ステップ３において計算して得られた値に基づいて、Ｉ／２と、Ｊと、Ｋと、Ｌと、Ｍと、Ｎと、Ｐの値を得る。

【発明の効果】

【0014】

間隔計算式とステップ図を用いて、バックライト発光ダイオードの正確な位置を確定し、ステップ図により、バックライト発光ダイオードの分布状況が直感的に分かる。第１パーティションと最後のパーティションの寸法を変えることにより、異なる夾角が形成され、エッジ部分におけるバックライト発光ダイオード１０１の密集度を制御し、光クロストークを改善し、エッジ部分における輝度を確保し、バックライト発光領域全体の輝度分布の均一性を保証できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明のバックライト発光ダイオードのレイアウト図である。

【図2】本発明のバックライト発光ダイオードのレイアウトのステップ図である。

【図3】本発明の従来技術に係るバックライト発光ダイオードのレイアウトのステップ図である。

【図4】本発明の従来技術に係るバックライト発光ダイオードの使用状態図である。

【図5】本発明のバックライトの構成を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら、本発明の技術手段を更に説明する。
図１と図２に示すように、バックライト発光ダイオードの配置方法は、以下のステップを含む。
ステップ１では、バックライト発光領域の面積（寸法）に基づいて、バックライト発光ダイオードの数Ｚを決定する。面積はＸ×Ｙである。Ｙはバックライト発光領域の縦幅で、バックライト発光領域の縦幅に基づいて、バックライト発光ダイオード１０１の仕様を選択する時に、発光ダイオードの照射距離や輝度などを考慮する必要がある。Ｘはバックライト発光領域の横幅であり、バックライト発光ダイオード１０１の仕様を選択する時に、バックライト発光ダイオード１０１のサイズや輝度などを考慮する必要がある。数Ｚは１〜１０００個である。
バックライトの構造は、さらにモジュールブロック１０５とパネル１０６を含む。モジュールブロック１０５とパネル１０６との間には、反射フィルム１０７、調光ドット１０８、導光板１０９、下部ディフューザ１１０、下部輝度上昇フィルム１１１、上部輝度上昇フィルム１１２、上部ディフューザ１１３が順に設けられる。バックライト発光ダイオード１０１は、モジュールブロック１０５と、反射フィルム１０７と、調光ドット１０８と、導光板１０９と、下部ディフューザ１１０とが形成する空間１０４に設置される。バックライト発光ダイオード１０１から発する光は、導光板１０９を通って導光され、調光ドット１０８を通って、光源の分配が行われ、光を均一にさせ、そして、下部ディフューザ１１０、下部輝度上昇フィルム１１１、上部輝度上昇フィルム１１２および上部ディフューザ１１３を通って、バックライトを形成する。

【0017】

ステップ２では、間隔計算式に基づいて、バックライト発光ダイオード１０１の分布領域を決定する。間隔計算式は、Ｙ×Ａ＝Ｙ×Ｆ×Ｑ％、Ａ＝Ｑ％×ＦおよびＡ＋Ｆ＝（Ｘ／Ｚ）×２を含む。
ステップ３では、ステップ２において得られたＡの値とＦの値から、中間領域Ｂと中間領域Ｃと中間領域Ｄと中間領域Ｅの分布寸法を計算する。
ステップ４では、バックライト発光ダイオード１０１の具体的な配置位置を算出する。バックライト発光ダイオード１０１の位置を対応するパーティションの横方向の中心位置に設定し、ステップ２とステップ３において計算して得られた値に基づいて、Ｉ／２と、Ｊと、Ｋと、Ｌと、Ｍと、Ｎと、Ｐの値を得る。
ステップ５では、ステップ図を描く。ステップ図により、バックライト発光ダイオード１０１の分布状況が直感的に分かる。第１パーティションと最後のパーティションの寸法を変えることにより、異なる夾角が形成され、エッジ部分におけるバックライト発光ダイオード１０１の密集度を制御し、光クロストークを改善し、エッジ部分における輝度を確保し、バックライト発光領域全体の輝度分布の均一性を保証できる。

【0018】

図１と図２に示すように、ステップ２では、横幅Ｘを二つの大区画、即ち左区画１０２と右区画１０３に分ける。左区画１０２と右区画１０３は対称構造である。Ｙはバックライト発光領域の縦幅で、Ｘはバックライト発光領域の横幅である。Ａは左区画１０２における第１パーティションの横幅または右区画１０３における最後のパーティションの横幅である。Ｆは、左区画１０２における最後のパーティションの横幅または右区画１０３における第１パーティションの横幅である。Ｑ％は７５％である。

【0019】

図２に示すように、ステップ５では、ステップ図は左区画１０２の第１パーティションから最後のパーティションに向かって次第に広くなり、左区画１０２は右区画１０３と夾角１０４を形成する。夾角１０４が小さいほど、Ａの値とＦの値の差が大きくなり、Ｉ／２の値とＰの値の差も大きくなり、エッジ部分におけるバックライト発光ダイオード１０１の分布密度が高く、エッジ部分が明るくなる。夾角１０４が大きいほど、上記の関係はちょうど逆になる。

【0020】

図１に示すように、ステップ３では、Ａの値とＦの値から、（Ｆ―Ａ）／（（Ｚ／２）―１）をＡとＦの間において徐々に広くなる平均値として、中間領域Ｂと中間領域Ｃと中間領域Ｄと中間領域Ｅの分布寸法を計算する。ＢはＡ＋平均値で、ＣはＢ＋平均値で、ＤはＣ＋平均値で、ＥはＤ＋平均値である。

【0021】

（実施例１）
以下では、計算結果は小数点以下２桁まで、Ｚの単位は個、Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｆなどの値の単位はｍｍである。
Ｘを１２０とし、Ｚを１２とし、Ｑ％を７５％とする。
Ｙ×Ａ＝Ｙ×Ｆ×Ｑ％、Ａ＝Ｑ％×ＦおよびＡ＋Ｆ＝（Ｘ／Ｚ）×２を含む間隔計算式に基づいて、式を相互に代入すると、Ｑ％×Ｆ＋Ｆ＝（Ｘ／Ｚ）×２になる。
さらに値を代入すると、７５％×Ｆ＋Ｆ＝（１２０／１２）×２になる。
さらに計算すると、Ｆは１１．４３である。
さらに、Ａ＝Ｑ％×Ｆに基づいて計算すると、Ａ＝８．５７である。
さらに、（Ｆ―Ａ）／（（Ｚ／２）―１）をＡとＦの間において徐々に広くなる平均値とし、値を代入して計算すると、平均値は（１１．４３−８．５７）／（（１２／２）―１）＝０．５７である。
さらに、ＢはＡ＋平均値＝９．１４で、ＣはＢ＋平均値＝９．７１で、ＤはＣ＋平均値＝１０．２８で、ＥはＤ＋平均値＝１０．８５である。
バックライト発光ダイオード１０１の位置を対応するパーティションの横方向の中心位置に設定することにより、バックライト発光ダイオード１０１の正確な位置をさらに計算して、下記の値が得られる。
Ｉ／２＝Ａ／２＝４．２９
Ｊ＝Ａ／２＋Ｂ／２＝４．２９＋４．５７＝８．８６
Ｋ＝Ｂ／２＋Ｃ／２＝４．５７＋４．８６＝９．４３
Ｌ＝Ｃ／２＋Ｄ／２＝４．８６＋５．１４＝１０
Ｍ＝Ｄ／２＋Ｅ／２＝５．１４＋５．４３＝１０．５７
Ｎ＝Ｅ／２＋Ｆ／２＝５．４３＋５．７２＝１１．１５
Ｐ＝Ｆ／２＋Ｆ／２＝５．７２＋５．７２＝１１．４４

【0022】

上記実施例は本発明を明確に説明するためのものであって、実施形態を限定するものではなく、当業者には、上記説明に加えて、他の異なる形態への変更や変動が可能であり、ここですべての実施形態を網羅する必要はない、それによって誘発された明らかな変更や変動は本発明の保護範囲にある。

【0023】

（付記）
（付記１）
バックライト発光ダイオード（１０１）の数Ｚを決定するステップ１と、
Ｙ×Ａ＝Ｙ×Ｆ×Ｑ％、Ａ＝Ｑ％×ＦおよびＡ＋Ｆ＝（Ｘ／Ｚ）×２を含む間隔計算式に基づいて、前記バックライト発光ダイオード（１０１）の分布領域を決定するステップ２と、
前記ステップ２において得られたＡの値とＦの値から、中間領域Ｂと中間領域Ｃと中間領域Ｄと中間領域Ｅの分布寸法を計算するステップ３と、
前記バックライト発光ダイオード（１０１）の具体的な配置位置を算出するステップ４と、
ステップ図を描くステップ５と、
を含むことを特徴とするバックライト発光ダイオードの配置方法。

【0024】

（付記２）
前記ステップ１では、バックライト発光領域の面積に基づいて、前記バックライト発光ダイオード（１０１）の前記数Ｚを決定する、
ことを特徴とする付記１に記載のバックライト発光ダイオードの配置方法。

【0025】

（付記３）
前記バックライト発光領域の前記面積はＸ×Ｙである、
ことを特徴とする付記２に記載のバックライト発光ダイオードの配置方法。

【0026】

（付記４）
前記数Ｚは１〜１０００個である、
ことを特徴とする付記２に記載のバックライト発光ダイオードの配置方法。

【0027】

（付記５）
前記ステップ２では、Ｘを左区画（１０２）と右区画（１０３）に分け、前記左区画（１０２）と前記右区画（１０３）は対称である、
ことを特徴とする付記１に記載のバックライト発光ダイオードの配置方法。

【0028】

（付記６）
前記ステップ２では、Ｙはバックライト発光領域の縦幅で、Ｘはバックライト発光領域の横幅であり、
Ａは左区画（１０２）における第１パーティションの横幅、または右区画（１０３）における最後のパーティションの横幅であり、
Ｆは、前記左区画（１０２）における最後のパーティションの横幅、または前記右区画（１０３）における第１パーティションの横幅であり、
Ｑ％は７５％である、
ことを特徴とする付記１に記載のバックライト発光ダイオードの配置方法。

【0029】

（付記７）
前記ステップ４では、前記バックライト発光ダイオード（１０１）の位置を対応するパーティションの横方向の中心位置に設定し、前記ステップ２と前記ステップ３において計算して得られた値に基づいて、Ｉ／２と、Ｊと、Ｋと、Ｌと、Ｍと、Ｎと、Ｐの値を得る、
ことを特徴とする付記１に記載のバックライト発光ダイオードの配置方法。

【0030】

（付記８）
前記ステップ５では、前記ステップ図は左区画（１０２）の第１パーティションから最後のパーティションに向かって次第に広くなり、前記左区画（１０２）は右区画（１０３）と夾角（１０４）を形成する、
ことを特徴とする付記１に記載のバックライト発光ダイオードの配置方法。

【0031】

（付記９）
前記ステップ３では、Ａの値とＦの値から、（Ｆ―Ａ）／（（Ｚ／２）―１）をＡとＦの間において徐々に広くなる平均値として、前記中間領域Ｂと前記中間領域Ｃと前記中間領域Ｄと前記中間領域Ｅの分布寸法を計算する、
ことを特徴とする付記１に記載のバックライト発光ダイオードの配置方法。

【0032】

（付記１０）
前記ステップ３では、ＢはＡ＋平均値で、ＣはＢ＋平均値で、ＤはＣ＋平均値で、ＥはＤ＋平均値である、
ことを特徴とする付記１に記載のバックライト発光ダイオードの配置方法。

【符号の説明】

【0033】

１０１：バックライト発光ダイオード、１０２：左区画、１０３：右区画、１０４：夾角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】